高考化学三轮冲刺专题复习1实验中装置的连接顺序与应用学案.docx

高考化学三轮冲刺专题复习1实验中装置的连接顺序与应用学案.docx

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高考化学三轮冲刺专题复习1实验中装置的连接顺序与应用学案

实验中装置的连接顺序与应用

高考情况分析：

实验中装置的连接顺序与应用在近四年全国高考中出现的情况

2014新课标全国Ⅰ卷

26（6）

2015年新课标全国Ⅰ卷

26

（2）

2016年新课标全国Ⅰ卷

26

（2）

2017年全国

Ⅰ卷

10

2014年新课标全国Ⅱ卷

2015年新课标全国Ⅱ卷

2016年新课标全国Ⅱ卷

2017年全国

Ⅱ卷

2016年全国Ⅲ卷

2017年全国

Ⅲ卷

26（3）

由上表可见，实验中装置的连接顺序与应用在近年的全国高考题中常出现，属重要考点，试题出现的形式常有二种，一是给出零散装置图根据实验目的选择连接；二是给出完整实验装置，根据实验目的判断装置内试剂。

考查的都是涉及到气体的，气体制备、有气体参与的制备及检验。

【专题目标】

明确实验目的、弄清各个仪器的作用，明确装置连接的基本模型，正确连接各个装置。

【引出问题】

无水AlCl3是作为有机合成和石油工业的催化剂，在水中会发生强烈的水解作用，甚至在空气中遇到水汽也会猛烈地冒烟。

常温下纯AlCl3为无色晶体，加热到183oC时升华，某科研小组利用下图装置制取纯净的无水AlCl3。

（1）上述装置中（可以重复选用），依次合理的连接顺序是。

（按气流方向，用小写字母表示）

（2）该装置在设计上有无缺陷，若有，请指出。

。

【解析】加热条件下用浓盐酸和二氧化锰反应制得的氯气中含有水蒸气和氯化氢，所以要设置除去氯化氢的除杂装置和干燥装置，然后将所得纯净氯气与铁粉在加热

的条件下反应制取目标产物，又由于AlCl3易升华，故需要设计收集装置，又由于遇水蒸汽易水解，故收集装置右侧应有吸收水蒸气的装置，氯气有毒，最后还要有尾气处理装置。

综上分析，本实验所涉及的装置为：

制取氯气装置除氯化氢装置干燥装置

制取收集氯化铝装置防干扰装置（防止水蒸气进入制取氯化铝的装置）尾气处理装置。

【答案】

（1）afgdehidebc

（2）连接制取和收集氯化铝的导气管较细，易被氯化铝固体堵塞。

1．

气体制备实验

思维模型：

【例题1】（2015广东33节选）

NH3及其盐都是重要的化工原料。

（1）用NH4Cl和Ca（OH）2制备NH3，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为　　　　

（2）按下图装置进行NH3性质实验。

①先打开旋塞1，B瓶中的现象是　　　　　　　，原因是　　　　　　　　　　，稳定后，关闭旋塞1。

②再打开旋塞2，B瓶中的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。

【答案】

（1）A、C、G。

（2）①产生白烟；A中压强大于B，HCl被压入B

，与氨气反应生成了氯化铵固体小颗粒。

②石蕊溶液倒吸进入B中，溶液颜色变为红色。

【变式训练1】（2017深圳二测节选）某兴趣小组在实验室中模拟从海水中提溴。

（1）用下图装置制备Cl2

①发生装置可选择图中的____，化学方程式为____________。

②欲收集一瓶纯净干燥的Cl2，选择图中装置，其连接顺序为：

发生装置→______（按气流方向，用小写字母表示，装置可重复使用）。

（2）用下列装置模拟从海水中提溴。

对G中溶液继续如下实验（限选试剂：

NaOH溶液、盐酸、稀H2SO4、CCl4）

已知：

①3Br2＋3CO32－＝5Br－＋BrO3－＋3CO2↑；②Br2有强腐蚀性；③氧化性：

BrO3－＞Cl2。

操作步骤

实验现象

结论或解释

1适量G中溶液于试管中，加入____

产生气泡

G中溶

液含有CO32－或HCO3－

向①的试管中加入CCl4，振荡、静置

②__

生成单质溴

③写出上述实验生成Br2的离子方程式：

____。

【答案】

（1）①B（1分）；MnO2＋4HCl（浓）

MnCl2＋Cl2↑＋2H2O（2分）

②f→e→f→e→c→d→g（2分）

（2）①硫酸酸化（2分）

②溶液分层，下层为棕红色（2分）③5Br?

＋BrO3?

＋6H+＝3Br2＋3H2O（2分）

二.有气体参与的制备实验

【例题2】（北京四中2018一模仿真A卷节选）

亚硝酰氯（NOCl，熔点：

-64.5℃，沸点：

-5.5℃）是一种黄色气体，遇水易水解。

可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。

实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。

（1）甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2，制备装置如下图所示：

为制备纯净干燥的气体，下表中缺少的药品是：

装置Ⅰ

装置Ⅱ

烧瓶中

分液漏斗中

制备纯净Cl2

MnO2

①

②

制备纯净NO

Cu

③

④

①___________，②___________，③___________，④___________。

（2）乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl，装置如图所示：

①装置连接顺序为a→___________________（按气流自左向右方向，用小写字母表示）。

②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外，另一个作用是__________________________。

③装置Ⅶ的作用是__________________________________。

④装置Ⅷ中吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为_____________________________。

【答案】

（1）①浓盐酸　②饱和食盐水　③稀硝酸　④水

（2）①e→f（或f→e）→c→b→d　②通过观察气泡调节气体的流速　③防止水蒸气进入反应器　④NOCl+2NaOH

NaCl+NaNO2+H2O

【变式训练2】实验室里用乙醇和浓硫酸反应生成乙烯，接着再用溴与之反应生成1，2-二溴乙烷．在制备过程中由于部分乙醇被浓硫酸氧化还会产生CO2、SO2，并进而与Br2反应生成HBr等酸性气体．

（1）以上述三种物质为原料，用下列仪器（短接口或橡皮管均已略去）制备1，2-二溴乙烷．

如果气体流向为从左到右，正确的连接顺序是：

（1）经A

（1）B插入A中，D接A

（2）；A（3）接______接______接______接______．

（2）温度计水银球的正确位置是______，若用分液漏斗代替D，可能会产生的问题是______．

（3）F的作用是______，G

的作用是______．

【答案】

（1）C、F、E、G；

（2）插入三颈烧瓶中的液体中；容器内压力过大时液体无法滴落；

（3）除去三颈瓶中产生的CO2、SO2；吸收挥发的溴蒸汽；

【规律方法总结】

1.重目标

2.除干扰

【跟进练习】

1.用右图装置制取、提纯并收集下表中的四种气体（a、b、c 表示相应仪器中加入的试剂），其中可行的是

选项

气体

a

b

c

A

SO2

浓硫酸

Na2SO3

NaOH溶液

B

H2

稀硫酸

锌片

浓硫酸

C

CO2

稀盐酸

石灰石

碱石灰

D

NO2

浓硝酸

铜粉

浓硫酸

【答案】D

2.2016国乙（节选）

氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2，某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究。

回答下列问题：

（1）氨气的制备

①氨气的发生装置可以选择上图中的_________，反应的化学方程式为_______________。

②预收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置，其连接顺序为：

发生装置→______（按气流方向，用小写字母表示）。

【答案】

（1）①A；2NH4Cl+Ca（OH）2

2NH3↑+CaCl2+2H2O（或B；NH3·H2O

NH3↑+H2O）；②dcfei；

3..（2017广州一测节选）

SO2的防治与利用对于环境保护意义重大。

某小组在实验室中对SO2的性质及回收利用等相关问题进行探究。

用下图装置制备纯净的S

O2，发生装置中反应的化学方程式为________，装置的连接顺序为：

a→________（按气流方向，用小写字

母表示）。

g

f

c

b

e

d

【答

案】

（1）H2SO4+2NaHSO3

2SO2↑+2H2O+Na2SO4b→c→g→f→d

4.（2013海南06）

下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3，仪器连接顺序正确的是

A．a-b-c-d-e-e-f-g-hB.a-e-d-c-b-h-i-g

C．a-d-e-c-b-h-i-gD.a-c-b-d-e-h-i-f

【答案】B

5.已知氯化亚铁的熔点674℃、沸点1023℃；三氯化铁在300℃以上易升华，易溶于水并且有强烈的吸水性。

在500℃条件下氯化亚铁与氧气可能发生多种反应，反应之一为：

12FeCl2+3O2

2Fe2O3+8FeCl3。

某研究小组选用以下装置（夹持装置省略，装置可重复选用）进行反应的探究。

回答下列问题：

（1）装置的合理连接顺序为A、、D，其中E装置U形管左边设计为粗导管的目的是

【答案】CBEC防止FeCl3冷凝在导管中，堵塞导管

6.（2011全国课标节选）

氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。

某兴

趣小组长拟选用如下装置制备氢化钙。

请回答下列问题：

请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为________（填仪器接口的字母编号）

【答案】i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a  

7.（2018广州调研）水合草酸亚铁（FeC2O4·xH2O）是生产锂电池的原料，难溶于水，受热易分解。

某化学兴趣小组对草酸亚铁的一些性质进行探究。

回答下列问题：

（1）实验室用硫酸亚铁溶液和草酸制备水合草酸亚铁，反应的化学方程式是。

（2）将水合草酸亚铁溶于适量盐酸。

分别取2mL此溶液于3支试管中，进行实验：

①第一支试管中加入几滴KSCN溶液，溶液不变红；

②第二支试管中加入几滴K3[Fe（CN）6]溶液，生成蓝色沉淀；

③第三支试管中加入几滴酸性KMnO4溶液，溶液紫红色褪去。

上述实验能证明水合草酸亚铁中存在Fe2+的是（填编号）。

（3）为测定水合草酸亚铁中结晶水含量，将石英玻璃管（带两端开关K1和K2）（设为装置A）称重，记为m1g。

将样品装入石英玻璃管中，再次将装置A称重，记为m2g。

按下图连接好装置进行实验。

实验步骤如下：

a.打开K1和K2，缓缓通入N2；b.加热装置A一段时间；c.停止加热，冷却到室温；d.关闭K1和K2，称量A；e.重复上述步骤，直至A恒重，记为m3g。

①步骤b至步骤c继续通入N2的目的是。

②根据实验数据记录，计算水合草酸亚铁化学式中结晶水数目x＝（列式表示）。

（4）为探究草酸亚铁的分解产物，将（3）中已恒重的装置A接入下图所示部分的装置（可重复选用）进行实验。

打开K1和K2，缓缓

通入N2，充分加热。

实验后石英玻璃管中固体仅残留一种有磁性的黑色化合物。

①写出草酸亚铁受热分解的化学方程式。

②实验装置中，依次连接的合理顺序为A、。

【答案】

（1）FeSO4+H2C2O4+xH2O＝FeC2O4·xH2O↓+H2SO4（3分）

（2）②（2分）

（3）

①将装置

A中的水蒸气带走；同时防止FeC2O4冷却时被氧化。

（2分）

②

（2分）

△

（4）

①3FeC2O4＝Fe3O4+4CO↑+

2CO2↑（3分）

②CE（C）FGCH（3分）

8.2017年10月27日，世界工生组织国际癌症研究机构将三氯

乙醛划为2A类致癌物，但它可用于生产氯霉素、合霉素等。

某探究小组模拟备三氯乙醛自实验装置如图所示（夹持、加热装置均略去）。

已知：

C2H5OH+4Cl2=CCl3CHO+5HCl，副反应是C2H5OH+HCl=C2H5Cl+H20。

容下列问题:

（1）写出装置A中发生反应的化学方程式:

__________________。

（2）仪器b中冷凝水从________（填“p”或“q”，下同 ）口进，______口出。

（3）进入装置D的是纯净、干燥的Cl2，则装置B中的试剂为_____，装置C中的试剂为____。

若撤去装置B，对实验的影响是____________________。

（4）实验时发现D中导管口处气泡速率过快，合理的解决方法是__________________。

【答案】

（1）MnO2+4HCl （浓）

MnCl2+Cl2 ↑+2H2O（2分）

（2）p（1分）；q（1分）

（3）饱和食盐水（1分）；浓H2SO4（1分）；氯化氢杂质与乙醇反应，生成氯乙烷，导致三氯乙醛的纯度降低（2分）

（4）停止对A加热（或控制滴加1盐酸量等合理答案）（1分）

9.（2018唐山一模） 工业上可以直接氧化PCl3制备POCl3。

某兴趣小组模拟该工艺设计实验装置如下（某些夹持装置、加热装置已略去）:

部分物质的性质如下表：

熔点/℃

沸点/℃

其他

PCl3

-112

75.5

遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3，缓慢通入氧气POCl3产率较高

POCl3

2

105.3

遇水生成H3PO4和HCl，能溶于PCl3

实验步骤如下

I.连接仪器，检查装置气密性。

关闭K1、K2 打开K3、K4，点燃酒精灯制备气体。

II.缓慢向C中通入适量气体至C中白磷消失，熄灭酒精灯。

III.关闭K3、K4，打开K1、K2 ，A中开始发生反应。

IV.C装置控制反应在60℃~65℃，最终制得POCl3产品。

回答下列问题:

（1） B、D装置中盛放的试剂是_______，B装置的作用除了干燥O2和平衡气压之外，还有

___。

（2） 仪器a的名称是______，装置E 中发生反应的离子方程式为____________。

（3） 步骤IV 控制温度60℃~65℃，其主要目的是____________。

（4） 该实验装置存在一处明显的设计缺陷是_______________。

【答案】

（1）浓硫酸（1分），观察氧气的流速（1分）

（2）球形冷凝管（1分）（冷凝管也可）4H++2Cl－+MnO2

Mn2++Cl2↑+2H2O（2分）

（3）加快反应速率，同时防止PCl3气化（2分）

（4）缺少尾气处理和干燥装置（2分）